具体描述
本书以介绍现代交流调速技术为宗旨，着眼于实际应用技术
并兼顾到今后的发展趋势。
全书共9章，第1章介绍了国内外交流调速技术的概况与发展
趋势、交流调速方法及主要应用领域。第2章介绍各种电力电子器
件的工作原理、主要参数、驱动电路与保护技术。第3～5章分别
介绍了各种交－直－交变频器、交－交变频器及其组成的变频调速系
统。第6章介绍了矢量控制基本原理和异步电动机、同步电动机的
矢量控制技术。第7～9章分别介绍了各种电动机的不同类型调速
系统的基本原理、特性、控制方法及设计计算实例。
本书可供从事电气传动、电气自动化、机电一体化的研究开
发、生产、运行和维护的科技人员参考，也可供大专院校相关专业
的教师、研究生及高年级的学生阅读。
好的，以下是几本与《现代交流调速技术》主题不同，但同样具有专业性和深度的技术书籍的详细简介，这些内容均不涉及现代交流调速技术本身。 --- 书籍一：《高性能嵌入式系统实时操作系统设计与实践》 作者： 王立明，张伟，李强 出版社： 科技文献出版社 定价： 128.00 元 字数： 680千字 开本： 16开 ISBN： 978-7-5043-9876-5 内容简介： 本书聚焦于当前工业控制、航空航天、医疗设备以及物联网（IoT）等前沿领域对实时性、可靠性和确定性的严苛要求，深入剖析了高性能嵌入式系统背后的核心——实时操作系统（RTOS）的架构设计与应用实现。全书结构严谨，逻辑清晰，旨在为系统工程师、底层驱动开发人员以及操作系统研究人员提供一本兼具理论深度与工程实践价值的参考手册。 全书分为五个部分，共计二十章。 第一部分：实时系统基础理论 本部分系统梳理了实时系统与通用操作系统的根本区别，详细阐述了时间约束分析（WCET）、抖动（Jitter）的量化定义与抑制方法。重点讨论了优先级反转问题、死锁与活锁的成因分析，并引入了基于最坏情况执行时间（WCET）的调度算法——如固定优先级抢占式调度（RM）和动态优先级轮转调度（EDF）的深入比较与适用性分析。 第二部分：RTOS内核架构剖析 深入剖析了微内核与宏内核在实时场景下的优劣。通过对经典内核如μC/OS-III、FreeRTOS以及RT-Thread内核源码级别的剖析，详细讲解了任务管理、上下文切换的硬件级实现细节（涉及ARM Cortex-M/R架构下的寄存器组保存与恢复）。特别辟出章节讲解了内存管理单元（MMU/MPU）在实时系统中的配置，以及如何实现零拷贝（Zero-Copy）数据传输机制以优化系统吞吐量。 第三部分：中断与同步机制的优化 这是本书的工程实践核心。详细探讨了中断服务程序（ISR）的设计规范，包括如何最小化ISR的执行时间，以及如何安全地使用延迟过程调用（DPC）机制。同步原语方面，除了传统的信号量、互斥锁外，本书重点介绍了无锁队列（Lock-Free Queue）的实现原理（基于CAS操作），以及事件标志组、消息队列在多核异构系统中的数据一致性保障策略。 第四部分：系统级性能分析与调试 强调了“测量即是设计”的理念。系统介绍了基于JTAG/SWD的硬件级调试工具的使用，并详细讲解了利用逻辑分析仪和示波器对系统时序进行精确测量的技巧。引入了RTOS性能分析工具（如Percepio Tracealyzer的原理），教授读者如何通过追踪系统调用、中断延迟和任务切换链，精确定位性能瓶颈和实时性违规点。 第五部分：面向特定领域的应用案例 本部分提供了两个具有代表性的应用案例：一是基于FPGA加速的工业运动控制器软件栈设计，二是面向高可靠性航空电子系统的软件冗余和容错机制的实现。案例中详述了硬件抽象层（HAL）的设计原则，以及如何将静态分析工具集成到持续集成（CI）流程中，确保代码的实时安全性和健壮性。 本书配有大量伪代码、流程图和实测数据图表，非常适合致力于开发下一代高可靠、高性能嵌入式软硬件解决方案的专业人士阅读。 --- 书籍二：《先进光通信系统中的非线性信道建模与补偿》 作者： 陈世杰，赵敏 出版社： 电子工业出版社 定价： 168.00 元 字数： 550千字 开本： 大16开 ISBN： 978-7-121-88234-1 内容简介： 随着信息速率的不断攀升，光纤通信系统正面临着物理信道固有的非线性效应的严峻挑战。本书立足于光通信领域的前沿研究，全面系统地阐述了在高速、长距离光纤传输系统中，如何精确地建模、深入地分析并有效地补偿各类非线性损伤，从而实现更高的频谱效率和更低的误码率。 本书内容高度浓缩了近十年光传输领域的研究成果，适合光通信、光电子学、信号处理等专业的硕士及博士研究生、高校教师，以及光网络设备研发工程师参考。 第一部分：光纤信道理论基础与损伤源 首先回顾了光纤中的电磁波传播理论，重点在于皮层（Cladding）中的模式耦合与损耗机制。随后，本书详细介绍了光纤色散（包括一阶、二阶色散的量化分析）和偏振模色散（PMD）的数学描述。核心章节集中于非线性效应的起源，包括自相位调制（SPM）、交叉相位调制（XPM）以及四波混频（FWM）的物理机制、数学模型（非线性薛定谔方程——NLSE），并探讨了这些效应在相干光通信系统中的复杂交互作用。 第二部分：非线性信道的高精度建模 本书强调了模型准确性对补偿算法性能的决定性影响。详细讲解了如何基于有限元法（FEM）和时域传播法（Split-Step Fourier Method, SSFM）来求解NLSE，模拟不同调制格式（如DP-QPSK, 16QAM）下的传输性能。特别引入了基于深度学习的信道均衡模型，对比了传统迭代算法（如LMS、RLS）在处理非线性损伤时的局限性。 第三部分：先进的非线性补偿技术 这是本书的核心价值所在。系统地介绍了频域补偿（DFTC）和时域补偿（DTC）两大类技术。 1. 频域方法： 详述了数字逆傅里叶变换（IDFT）补偿算法的原理，以及如何通过迭代求解来逼近逆非线性算子。 2. 时域方法： 深入剖析了基于逆散射变换（IST）的非线性补偿框架，并给出了具体的离散化处理流程。 3. 自适应均衡： 详细阐述了基于机器学习的非线性均衡器（NLE）结构，包括神经网络的层级设计、损失函数的优化目标（如最小化Euclidean距离或最大化似然估计），以及在FPGA/ASIC上实现低延迟并行处理的架构设计。 第四部分：系统级验证与实验案例 本书最后一部分结合了实际的传输实验数据，展示了不同补偿技术在实际系统中达到的性能指标，如传输距离的延长和每通道比特率的提升。重点分析了超大有效面积光纤（LEAF）和空芯光纤（Hollow-Core Fiber）在减轻非线性效应方面的潜力与挑战。 本书的数学推导严谨，附带了大量MATLAB/Python仿真代码片段（不含具体工程实现代码），是深入研究超高速光传输系统性能瓶颈的必备参考书。 --- 书籍三：《复杂工业网络中的TSN（时间敏感网络）协议栈与安全架构》 作者： 孙浩，刘洋 出版社： 机械工业出版社 定价： 98.00 元 字数： 420千字 开本： 16开 ISBN： 978-7-111-67890-1 内容简介： 随着工业4.0和智能制造的深入推进，对底层通信网络提出了确定性、高可靠性的前所未有的要求。本书全面而深入地解析了时间敏感网络（TSN）作为下一代工业以太网标准的关键技术栈、协议细节及其安全防护体系。本书旨在为工业自动化、机器人控制、分布式传感网络以及网络安全领域的工程师，提供一套完整的TSN部署和运维知识体系。 全书内容紧扣IEEE 802.1工作组的标准定义，确保了理论与实践的同步性。 第一部分：TSN技术栈的构建基石 本部分首先概述了传统以太网（Ethernet）在时间敏感性上的固有缺陷。随后，详细介绍了TSN的几个核心标准：IEEE 802.1Qbv（时间窗口接入，即“时间切片”）的工作原理和调度机制，重点讲解了如何通过预先配置的“时间表”来保证关键流量的独占性带宽和严格延迟。此外，还分析了802.1AS（时间同步协议）如何通过PTP（精确时间协议）实现纳秒级的网络时钟同步，这是实现全局时间确定的前提。 第二部分：流量调度与资源分配策略 本书深入探讨了TSN实现高确定性的关键技术。详述了802.1Qbu（帧排队与延迟补偿）与802.1Qbv的协同工作方式。重点讲解了流量整形（Traffic Shaping）在交换机端口的应用，以及如何基于流量类型（如流控流量、尽力而为流量）动态调整缓冲区管理和调度优先级。书中提供了多种调度算法的对比，包括循环服务（Cyclic Service）和基于事件触发的调度策略。 第三部分：高可靠性与容错机制 对于工业级应用，网络的冗余和快速恢复至关重要。本部分详细解析了802.1Qca（路径选择）和802.1Qbv的应用，探讨了如何在存在多条物理路径的情况下，确保关键数据流的单路径无环路传输，并提供毫秒级的故障切换能力。还涵盖了网络拓扑发现与维护协议（如LLDP的TSN扩展）。 第四部分：TSN安全架构的设计与实现 本部分是本书的独特亮点。在引入确定性通信的同时，TSN也带来了新的安全挑战。本书从零开始构建了一个针对TSN的纵深防御体系，包括： 1. 时间同步攻击防护： 如何利用时间戳的异常检测来识别和隔离恶意注入的PTP报文。 2. MAC层安全增强： 基于端口的安全策略与接入控制。 3. 流隔离与验证： 确保时间切片资源不会被非授权流量滥用。 本书提供了大量的配置示例和性能测试报告，旨在帮助读者构建一个既快速又安全的下一代工业控制网络。
作者简介
目录信息
目 录
前言
第1章 概论
1.1交流调速技术发展的概况与趋势
1.2交流调速方法
1.2.1异步电动机
1.2.2同步电动机
1.3交流调速的主要应用领域
第2章 电力电子器件
2.1半控型电力电子器件――晶闸管
2.1.1晶闸管的工作原理 特性与参数
2.1.2晶闸管的触发电路 并联与保护技术
2.2门极关断晶闸管（GTO晶闸管）
2.2.1GTO的结构与工作原理
2.2.2GTO的主要参数特性
2.2.3GTO的门极驱动电路
2.3功率晶体管（GTR）
2.3.1功率晶体管的开关特性
2.3.2GTR.的驱动电路
2.3.3GTR的保护电路
2.4功率MOS场效应晶体管（功率MOSFET）
2.4.1功率MOSFET的主要参数特性
2.4.2功率MOSFET的驱动电路
2.4.3功率MOSFET的保护技术
2.5绝缘栅双极晶体管（IGBT）
2.5.1IGBT的基本结构
2.5.2IGBT的工作原理和工作特性
2.5.3IGBT的擎住效应与安全工作区
2.5.41GBT的驱动与保护技术
2.6MOS控制晶闸管（MCT）
2.6.1MCT的结构原理及工作特性
2.6.2MCT与其他器件的比较
2.7功率集成电路（PIC）
2.7.1PIC技术
2.7.2智能功率模块（IPM）
第3章 交－直－交变频调速系统
3.1交－直－交变频器的基本电路
3.1.1交直－交电压型变频器
3.1.2交－直－交电流型变频器
3.2基本变频电路的多重化技术
3.3脉宽调制型变频器
3.4谐振型变频器
3.4.1谐振直流环节逆变器的基本原理
3.4.2谐振直流环节逆变电路举例
3.5电压 频率协调控制的交－直－交变频调速系统
3.6转差频率控制的交－直－交变频调速系统
3.6.1转差频率控制原理
3.6.2转差频率控制的变频调速系统及其近似动态结构图
3.7谐振型变频调速系统
第4章 脉宽调制控制技术
4.1PWM调制方法与控制技术
4.1.1三角波调制法及其控制模式
4.1.2单极性与双极性PWM模式
4.2SPWM逆变器的控制技术
4.2.1SPWM逆变器及其控制模式
4.2.2具有消除谐波功能的SPWM控制模式的优化
4.2.3用于SPWM控制的专用芯片与微处理器
4.3电流跟踪型PWM逆变器的控制技术
4.3.1电流跟踪型PWM逆变器运行原理
4.3.2开关频率恒定的电流跟踪型PWM控制技术
4.4自控式（磁通跟踪式）PWM逆变器的控制技术
4.4.1自控式（磁通跟踪式）PWM逆变器运行原理
4.4.2开关模式选择与控制方式
4.4.3减小谐波影响的PWM波形优化控制
4.5PWM变频调速控制系统
4.5.1PWM逆变器的主电路与驱动电路
4.5.2反馈信号的测取
4.5.3PWM控制信号的产生
4.5.4IGBT－SPWM变频调速系统
第5章 交－交变频调速系统
5.1交－交变频器的基本原理
5.1.1工作原理
5.1.2运行方式
5.1.3主电路型式
5.1.4触发控制方法
5.1.5最高输出频率
5.1.6晶闸管的电压 电流容量
5.2交－交变频器的若干类型
5.2.1矩形电压波交－交变频器
5.2.2正弦电压波交－交变频器
5.2.3正弦电流波交－交变频器
5.3交―交变频调速系统应用实例
5.3.1无速度传感器的异步电机交-交变频矢量控制系统
5.3.2交-交变频同步电机磁场定向控制系统
5.3.3三相数控型交-交变频控制方案分析
第6章 矢量控制技术
6.1旋转矢量控制的概念与原理
6.2矢量变换规律
6.3异步电动机的数学模型
6.4间接法矢量控制
6.4.1电流模型法
6.4.2电压模型法
6.5异步电动机矢量控制框图
6.6异步电动机矢量控制中两个关键问题
6.6.1异步电动机5种等效电路
6.6.2用T-I型瞬态等效电路分析瞬态电磁转矩
6.6.3T-I型等效电路法在线实时检测异步电机转子时间常数
6.7同步电动机矢量控制
6.7.1永磁同步电动机矢量控制
6.7.2直流励磁凸极同步电动机矢量控制
第7章 绕线转子异步电动机双馈调速及串级调速系统
7.1绕线转子异步电动机双馈调速及串级调速的基本原理
7.1.1双馈调速及串级调速的基本概念
7.1.2双馈调速电动机的特点
7.1.3双馈调速电动机在各种工作状况下的能量关系
7.2绕线转子异步电动机串级调速系统
7.2.1串级调速系统的分类
7.2.2异步电动机在串级调速时的机械特性
7.2.3串级调速系统的能量指标
7.2.4串级调速系统的主电路设计
7.2.5串级调速时异步电动机的起动
7.3绕线转子异步电动机的双馈调速系统
7.3.1双馈调速系统的构成
7.3.2异步电动机在双馈调速时的机械特性
7.3.3双馈调速系统的效率和功率因数
7.3.4双馈调速异步电动机的矢量控制
7.3.5双馈调速系统的主电路设计
7.3.6双馈调速异步电动机的起动
第8章 无换向器电动机调速系统
8.1概述
8.2无换向器电动机的基本原理
8.2.1工作原理
8.2.2电磁转矩
8.2.3无换向器电动机的换相
8.3无换向器电动机调速系统的结构
8.4无换向器电动机的运行性能
8.4.1无换向器电动机的运行特性
8.4.2无换向器电动机的四象限运行
8.5交-直-交电流型无换向器电动机调速系统
8.5.1控制系统
8.5.2变频器主电路参数的选择与计算
8.6交-交电流型无换向器电动机调速系统
8.6.1控制系统
8.6.2变频器主电路参数的选择与计算
8.7交-交电压型无换向器电动机调速系统
8.7.1控制系统
8.7.2变频器主电路参数的选择与计算
8.8提高过载能力及抑制转矩脉动的措施
第9章 开关磁阻电动机调速系统
9.1概述
9.1.1开关磁阻电动机调速系统在变速传动系统中的地位
9.1.2系统的组成和工作原理
9.1.3系统的结构与性能特点
9.1.4典型系统简介
9.2开关磁阻电动机
9.2.1开关磁阻电动机的结构与分类
9.2.2开关磁阻电动机的转矩分析
9.2.3开关磁阻电动机的电流分析
9.3控制方式
9.3.1控制参数与电机性能
9.3.2起动与制动控制
9.3.3闭环调速系统的构成
9.4控制器
9.4.1功率电路
9.4.2控制电路
9.4.3主要参数检测
9.5设计举例
9.5.1小功率简易调速系统
9.5.2中功率通用调速系统
附录 电气传动系统仿真软件 (Saber）
参考文献
· · · · · · (收起)
前言
第1章 概论
1.1交流调速技术发展的概况与趋势
1.2交流调速方法
1.2.1异步电动机
1.2.2同步电动机
1.3交流调速的主要应用领域
第2章 电力电子器件
2.1半控型电力电子器件――晶闸管
2.1.1晶闸管的工作原理 特性与参数
2.1.2晶闸管的触发电路 并联与保护技术
2.2门极关断晶闸管（GTO晶闸管）
2.2.1GTO的结构与工作原理
2.2.2GTO的主要参数特性
2.2.3GTO的门极驱动电路
2.3功率晶体管（GTR）
2.3.1功率晶体管的开关特性
2.3.2GTR.的驱动电路
2.3.3GTR的保护电路
2.4功率MOS场效应晶体管（功率MOSFET）
2.4.1功率MOSFET的主要参数特性
2.4.2功率MOSFET的驱动电路
2.4.3功率MOSFET的保护技术
2.5绝缘栅双极晶体管（IGBT）
2.5.1IGBT的基本结构
2.5.2IGBT的工作原理和工作特性
2.5.3IGBT的擎住效应与安全工作区
2.5.41GBT的驱动与保护技术
2.6MOS控制晶闸管（MCT）
2.6.1MCT的结构原理及工作特性
2.6.2MCT与其他器件的比较
2.7功率集成电路（PIC）
2.7.1PIC技术
2.7.2智能功率模块（IPM）
第3章 交－直－交变频调速系统
3.1交－直－交变频器的基本电路
3.1.1交直－交电压型变频器
3.1.2交－直－交电流型变频器
3.2基本变频电路的多重化技术
3.3脉宽调制型变频器
3.4谐振型变频器
3.4.1谐振直流环节逆变器的基本原理
3.4.2谐振直流环节逆变电路举例
3.5电压 频率协调控制的交－直－交变频调速系统
3.6转差频率控制的交－直－交变频调速系统
3.6.1转差频率控制原理
3.6.2转差频率控制的变频调速系统及其近似动态结构图
3.7谐振型变频调速系统
第4章 脉宽调制控制技术
4.1PWM调制方法与控制技术
4.1.1三角波调制法及其控制模式
4.1.2单极性与双极性PWM模式
4.2SPWM逆变器的控制技术
4.2.1SPWM逆变器及其控制模式
4.2.2具有消除谐波功能的SPWM控制模式的优化
4.2.3用于SPWM控制的专用芯片与微处理器
4.3电流跟踪型PWM逆变器的控制技术
4.3.1电流跟踪型PWM逆变器运行原理
4.3.2开关频率恒定的电流跟踪型PWM控制技术
4.4自控式（磁通跟踪式）PWM逆变器的控制技术
4.4.1自控式（磁通跟踪式）PWM逆变器运行原理
4.4.2开关模式选择与控制方式
4.4.3减小谐波影响的PWM波形优化控制
4.5PWM变频调速控制系统
4.5.1PWM逆变器的主电路与驱动电路
4.5.2反馈信号的测取
4.5.3PWM控制信号的产生
4.5.4IGBT－SPWM变频调速系统
第5章 交－交变频调速系统
5.1交－交变频器的基本原理
5.1.1工作原理
5.1.2运行方式
5.1.3主电路型式
5.1.4触发控制方法
5.1.5最高输出频率
5.1.6晶闸管的电压 电流容量
5.2交－交变频器的若干类型
5.2.1矩形电压波交－交变频器
5.2.2正弦电压波交－交变频器
5.2.3正弦电流波交－交变频器
5.3交―交变频调速系统应用实例
5.3.1无速度传感器的异步电机交-交变频矢量控制系统
5.3.2交-交变频同步电机磁场定向控制系统
5.3.3三相数控型交-交变频控制方案分析
第6章 矢量控制技术
6.1旋转矢量控制的概念与原理
6.2矢量变换规律
6.3异步电动机的数学模型
6.4间接法矢量控制
6.4.1电流模型法
6.4.2电压模型法
6.5异步电动机矢量控制框图
6.6异步电动机矢量控制中两个关键问题
6.6.1异步电动机5种等效电路
6.6.2用T-I型瞬态等效电路分析瞬态电磁转矩
6.6.3T-I型等效电路法在线实时检测异步电机转子时间常数
6.7同步电动机矢量控制
6.7.1永磁同步电动机矢量控制
6.7.2直流励磁凸极同步电动机矢量控制
第7章 绕线转子异步电动机双馈调速及串级调速系统
7.1绕线转子异步电动机双馈调速及串级调速的基本原理
7.1.1双馈调速及串级调速的基本概念
7.1.2双馈调速电动机的特点
7.1.3双馈调速电动机在各种工作状况下的能量关系
7.2绕线转子异步电动机串级调速系统
7.2.1串级调速系统的分类
7.2.2异步电动机在串级调速时的机械特性
7.2.3串级调速系统的能量指标
7.2.4串级调速系统的主电路设计
7.2.5串级调速时异步电动机的起动
7.3绕线转子异步电动机的双馈调速系统
7.3.1双馈调速系统的构成
7.3.2异步电动机在双馈调速时的机械特性
7.3.3双馈调速系统的效率和功率因数
7.3.4双馈调速异步电动机的矢量控制
7.3.5双馈调速系统的主电路设计
7.3.6双馈调速异步电动机的起动
第8章 无换向器电动机调速系统
8.1概述
8.2无换向器电动机的基本原理
8.2.1工作原理
8.2.2电磁转矩
8.2.3无换向器电动机的换相
8.3无换向器电动机调速系统的结构
8.4无换向器电动机的运行性能
8.4.1无换向器电动机的运行特性
8.4.2无换向器电动机的四象限运行
8.5交-直-交电流型无换向器电动机调速系统
8.5.1控制系统
8.5.2变频器主电路参数的选择与计算
8.6交-交电流型无换向器电动机调速系统
8.6.1控制系统
8.6.2变频器主电路参数的选择与计算
8.7交-交电压型无换向器电动机调速系统
8.7.1控制系统
8.7.2变频器主电路参数的选择与计算
8.8提高过载能力及抑制转矩脉动的措施
第9章 开关磁阻电动机调速系统
9.1概述
9.1.1开关磁阻电动机调速系统在变速传动系统中的地位
9.1.2系统的组成和工作原理
9.1.3系统的结构与性能特点
9.1.4典型系统简介
9.2开关磁阻电动机
9.2.1开关磁阻电动机的结构与分类
9.2.2开关磁阻电动机的转矩分析
9.2.3开关磁阻电动机的电流分析
9.3控制方式
9.3.1控制参数与电机性能
9.3.2起动与制动控制
9.3.3闭环调速系统的构成
9.4控制器
9.4.1功率电路
9.4.2控制电路
9.4.3主要参数检测
9.5设计举例
9.5.1小功率简易调速系统
9.5.2中功率通用调速系统
附录 电气传动系统仿真软件 (Saber）
参考文献
· · · · · · (收起)
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